Raspberry Pi Pico - Contrôle de l'élément chauffant
Ce guide vous montrera comment contrôler un élément chauffant avec le Raspberry Pi Pico. Dans le prochain tutoriel, vous apprendrez à construire un système de chauffage.
Il y a deux façons de commander le chauffage depuis le Pico : un relais ou un module MOSFET. Le relais ne donne que deux états, chauffe ou ne chauffe pas. Le module MOSFET donne ces deux états et vous permet aussi de choisir la quantité de chaleur produite par l'élément, avec le PWM. Il est silencieux, et le commuter souvent ne l'use pas. Nous verrons les deux méthodes ici.
Préparation du matériel
Ou vous pouvez acheter les kits suivants:
| 1 | × | Kit de Capteurs DIYables (18 capteurs/écrans) |
À propos de l'élément chauffant
Schéma de brochage
Un élément chauffant a généralement deux broches.
- Connectez la broche positive (+) (rouge) à l'alimentation 12 V en courant continu.
- Connectez la broche négative (-) (noire) à la masse (GND) de l'alimentation en courant continu.
Comment contrôler l'élément chauffant
Lorsqu'une pièce chauffante de 12 V est reliée à une source d'alimentation de 12 V, elle génère de la chaleur. Nous utilisons un relais pour relier le Raspberry Pi Pico et l'élément chauffant. Le Raspberry Pi Pico peut contrôler l'élément chauffant en utilisant le relais. Si vous êtes novice en matière de relais ou de programmation MicroPython pour le Raspberry Pi Pico, je vous recommande de consulter le tutoriel ci-dessous :
Pour la méthode avec le MOSFET, il est utile de lire d'abord le tutoriel Raspberry Pi Pico - Module MOSFET.
Relais ou module MOSFET pour un élément chauffant ?
| Relais | Module MOSFET | |
|---|---|---|
| Contrôle de la chaleur | pleine chaleur ou pas de chaleur | pas de chaleur, pleine chaleur, ou tout niveau intermédiaire (PWM) |
| Bruit | des clics à chaque commutation | silencieux |
| Vitesse de commutation | lente (millisecondes) | très rapide |
| Usure | les contacts s'usent, davantage avec des commutations fréquentes | aucune pièce mobile à user |
| Type de courant | fonctionne en AC ou en DC | DC uniquement |
| Alimentation du chauffage | toute tension prévue pour le relais | au moins environ 6 V |
| Isolation du Pico | oui, entre la bobine et les contacts | oui, grâce à un optocoupleur PC817 |
| À utiliser pour | les chauffages AC et le chauffage simple marche/arrêt | les chauffages DC 12 V, le réglage du niveau de chaleur, le maintien d'une température fixée |
Si vous prévoyez de garder une température stable, le chauffage sera allumé et éteint de nombreuses fois. Le module MOSFET gère bien cela et peut aussi réduire la puissance. Le relais reste la bonne pièce pour un chauffage qui fonctionne sur le secteur AC.
Diagramme de câblage
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
Code du Raspberry Pi Pico
Ce code active l'élément chauffant pendant cinq secondes, puis le désactive pendant cinq secondes également, et cela en continu.
Étapes rapides
Veuillez suivre ces instructions étape par étape :
- Assurez-vous que l'IDE Thonny est installé sur votre ordinateur.
- Assurez-vous que le micrologiciel MicroPython est installé sur votre Raspberry Pi Pico.
- Si c'est votre première utilisation d'un Raspberry Pi Pico, reportez-vous au tutoriel Raspberry Pi Pico - Premiers pas. pour obtenir des instructions détaillées.
- Connectez le Raspberry Pi Pico à l'élément chauffant selon le diagramme fourni.
- Connectez le Raspberry Pi Pico à votre ordinateur à l'aide d'un câble USB.
- Lancez l'IDE Thonny sur votre ordinateur.
- Dans l'IDE Thonny, sélectionnez l’interpréteur MicroPython (Raspberry Pi Pico) en allant dans Outils Options.
- Dans l’onglet Interpréteur, sélectionnez MicroPython (Raspberry Pi Pico) dans le menu déroulant.
- Assurez-vous que le bon port est sélectionné. L’IDE Thonny devrait détecter automatiquement le port, mais vous devrez peut-être le sélectionner manuellement (par exemple COM3 sur Windows ou /dev/ttyACM0 sur Linux).
- Copiez le code ci-dessus et collez-le dans l’éditeur de l’IDE Thonny.
- Enregistrez le script sur votre Raspberry Pi Pico en:
- Cliquez sur le bouton Enregistrer, ou utilisez les touches Ctrl+S.
- Dans la boîte de dialogue Enregistrer, vous verrez deux sections: Cet ordinateur et Raspberry Pi Pico. Sélectionnez Raspberry Pi Pico
- Enregistrez le fichier sous main.py
- Cliquez sur le bouton vert Run (ou appuyez sur F5) pour exécuter le script. Le script s'exécutera.
- Vérifiez la température de l’élément chauffant.
WARNING
Veuillez faire preuve de prudence car cela peut entraîner des brûlures ou un incendie à la maison. C'est important pour votre sécurité. Si vous n'êtes pas sûr, n'essayez pas de le manipuler vous-même. Demandez de l'aide à quelqu'un d'expérimenté. Nous ne sommes pas responsables de votre sécurité.
Si vous nommez votre script main.py et le sauvegardez dans le répertoire racine du Raspberry Pi Pico, il s’exécutera automatiquement à chaque fois que le Pico sera alimenté ou réinitialisé. Cela est utile pour les applications autonomes qui doivent démarrer immédiatement après l’alimentation. Si vous nommez votre script sous un autre nom que main.py, vous devrez l’exécuter manuellement depuis le Shell de Thonnys.
Explication du code
L'explication se trouve dans la section des commentaires ci-dessus de ce code Raspberry Pi Pico.
Comment contrôler l'élément chauffant avec un module MOSFET
Dans cette partie, un module MOSFET remplace le relais. Avec le PWM sur GP18, le Pico règle la puissance du chauffage de 0 % à 100 %.
Diagramme de câblage
Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.
| De | Vers |
|---|---|
| GP18 du Pico | broche PWM du module |
| GND du Pico | broche GND du module |
| Adaptateur 12 V + | borne + du module |
| Élément chauffant + (rouge) | borne + du module (partagée avec le + de l'adaptateur) |
| Élément chauffant − (noir) | borne LOAD du module |
| Adaptateur 12 V − | borne − du module |
Un élément chauffant n'a pas de bobine, donc aucune diode de roue libre (flyback) n'est nécessaire.
Code du Raspberry Pi Pico - Niveau de chaleur
Le script allume le chauffage à fond pendant 2 secondes et l'éteint pendant 2 secondes. Ensuite, il augmente la puissance de 10 % à 100 % puis la ramène vers le bas. Un chauffage se réchauffe et refroidit lentement, vous ne sentirez donc pas chaque étape. Laissez-le fonctionner un moment et vous remarquerez qu'il devient plus chaud à forte puissance.
Étapes rapides
- Préparez Thonny et le Pico de la même façon que dans les Étapes rapides du relais ci-dessus.
- Connectez l'élément chauffant et le module MOSFET en suivant le diagramme. Laissez l'adaptateur 12 V débranché.
- Collez le code dans Thonny et enregistrez-le sur le Pico sous le nom main.py.
- Branchez l'adaptateur 12 V, puis cliquez sur le bouton vert Run.
- Vérifiez la valeur de la puissance dans le Shell de Thonny.
WARNING
L'élément chauffant devient chaud et peut vous brûler. Ne le touchez pas pendant qu'il fonctionne, et gardez-le loin de tout ce qui peut prendre feu.
Astuce : utilisez le module MOSFET uniquement avec un chauffage DC et une alimentation d'environ 6 V ou plus. Pour un chauffage AC, gardez le relais.